8#八机八流连铸机新技术在韶钢的应用

2011年韶钢钢轧工程投产使用, 配套建设一座130吨顶底复吹转炉和一台八机八流连铸机组合成常规的小方坯生产线。在此, 笔者就8#八机八流连铸机的构成、设计特点及其在韶钢的应用情况做一些简要的介绍, 供大家参考。

1 八机八流铸机新技术

韶钢8#连铸机采用国内比较成熟设计方案, 采用的新技术有:全板簧振动仿弧系统、液压振动系统、二冷高压水雾化冷却、二冷动态配水、结晶器液面自动控制系统、连续矫直技术、结晶器电磁搅拌系统、铸坯凝固末端电磁搅拌系统等。

1.1 全板簧振动仿弧系统

采用4组板弹簧按短臂四连杆仿弧振动机构的基本原理进行布置, 并装有振幅机械限位装置, 整套机构无任何润滑轴承或绞接点, 从结构上消除了连杆设备绞接存在的传动间隙, 从而避免了振动活动台的偏摆以及传动间隙引起的设备冲击。

振动装置的运动轨迹精度高, 振动平稳, 无偏摆、机械冲击;无关节轴承支撑, 不需要润滑设施;使用寿命长, 维修方便;可实现机头整体快速更换。

主要技术参数:

振频:30～300次/min;振幅:3mm～4mm;振动曲线:正弦曲线。

1.2 液压振动系统

采用液压缸驱动, 驱动振动装置的仿弧机构, 实现振动台的往复运动。通过该系统可实现: (1) 液压缸行程的实时调节与控制。 (2) 液压缸往复运动周期的实时调节与控制。 (3) 液压缸上升与下降速度的实时调节与控制。

通过以上参数的实时调节与控制的任意组合和优化, 实现需要的各种振动波形;实现振幅在线可调, 甚至随拉速自动调节;实现振动频率的自动可调。

这套系统振动平稳;对振动参数的控制精度高;通过调节, 实现多种曲线拟合, 使振动负滑脱达到最佳状态, 同时可满足不同钢种不同断面对拉速调整的需要;避免生产计划变更时对振动参数的频繁调整;油缸寿命长, 便与安装拆卸。

1.3 二冷高压水雾化冷却

铸坯迅速冷却, 可使固、液相凝固前沿的元素尚来不及扩散, 从而获得成分均匀、无成分偏析的凝固组织。

这样控制的优越性有:拉速高, 铸机产能大, 特别适合于硬线钢的生产。

主要技术参数:

结晶器:水缝流速12～16m/s, 冷却水压力1.0MPa左右, 进出水温差4～6℃;二冷段:供水压力达1.2～1.6MPa以上, 比水量达2.0 L/k g以上。

1.4 二冷动态配水

通过传热模型, 根据铸坯在二冷各区的停留时间及冷却经历调整其冷却强度, 系统流程图如图1。这样既达到控制其表面温度的目的, 又减少铸坯在冷却过程中的回温。

1.5 结晶器液面自动控制系统

结晶器液面检测设备将液面位置信号送微机处理, 由微机发出指令, 经电动伺服系统, 使中包灌塞棒升降, 调整钢水铸流量, 以稳定结晶器液面, 或由微机控制拉速来调整结晶器液面。

系统稳定结晶器液面, 防止卷渣和漏钢。

主要技术参数:

控制精度:±3mm～5mm;响应时间:0.05s;测量精度:2%;液面检测范围:0～150mm。

1.6 连续矫直技术

连续矫直指铸坯沿着一条“连续曲线”进行矫直, 该曲线的曲率半径由基本弧形半径到无穷大是连续变化的, 且与基准半径和水平线的切点不存在拐点, 这样使铸坯的矫直变形在矫直区均匀变化, 降低矫直应力。

该技术的优越性:应变变化均匀;矫直区内剪切应力接近零;显著地减小铸坯表面及内部裂纹等缺陷;连续矫直更能适应于高拉速及大断面连铸。主要技术参数:

设计结构形式:五辊整体机架;传动装置:每流3台7.5kW电机;拉矫机速度:0～4.5m/min。

1.7 结晶器电磁搅拌系统

电磁搅拌系统采用的是外置式。它不需经常拆卸, 采用独立的冷却水路, 搅拌器的使用寿命长。主要由搅拌体、供配电设备、电气控制设备、纯水循环冷却系统、HMI操作界面设备等组成。

系统有效改善铸坯表面质量, 提高凝固坯壳的均匀性, 降低拉漏等事故。此外, 增加内部等轴晶率以提高铸坯的内部质量。

主要技术参数:

视在容量:～195kVA (每流) ;电压:100V～380V;电流:450A;频率:1Hz～6Hz;中心磁感应强度:≥500Gs。

1.8 铸坯凝固末端电磁搅拌系统

凝固末端电磁搅拌系统安装在铸坯的凝固末端。主要由搅拌体、供配电设备、电气控制设备、纯水循环冷却系统、HMI操作界面设备等组成。

该系统有均匀铸坯芯部钢水成份, 降低铸坯中心成份偏析;增加铸坯内部等轴晶率, 增强中心凝固组织的均匀性, 减少中心裂纹的发生;增强末端钢水的流动性, 提高铸坯的内部质量等级等作用。

主要技术参数:

视在容量:～300k VA (每流) ;电压:100V～380V;电流:～620A;频率:1Hz～8Hz;中心磁感应强度:≥600Gs。

2 八机八流连铸机在韶钢的应用

铸机于2011年4月正式投入试生产, 在试产期间, 各项指标均达到考核值, 铸坯坯壳厚、质量检验合格率达到100%。在不断理顺工艺、设备和管理基础上, 该八机八流连铸机以其低故障、高效率的优势为铸机顺产、达产起到关键性的作用。投产以来生产情况见表1。

以铸坯断面为170×170mm, 单机单流最低月产铸坯1.67万t算, 八机八流铸机最低月产13.33万t。而从表1可看出该铸机仍有很大生产潜力。

3 结语

生产实践证明, 韶钢钢轧工程采用八机八流铸机是成功的。它将为韶钢方坯生产创造较大经济效益, 拉动韶钢铸机装备水平上升到一个新台阶。

摘要：主要介绍了新一钢八机八流连铸机采用的全板簧振动仿弧系统、液压振动系统等八项新技术的工艺特点和生产应用情况, 这些新技术的应用对提高韶钢连铸工艺、铸坯合格率发挥了重要作用。

关键词：连铸新技术,应用情况

参考文献

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[2] 孙江.钢铁厂技术培训参考丛书[M].北京:冶金工业出版社, 1981:39～42.

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